간질환 환자에서 α

대한소화기학회지 1999;33:211 - 221

1)

접수: 1997년 12월 23일, 승인: 1998년 7월 6일 연락처: 허정욱, 700-712, 대구광역시 중구 동산동 194

계명대학교 의과대학 내과학교실 Tel: (053) 250-7413, Fax: (053) 250-7434

서 론

α-D-mannosidase (α-D-mannosidase monohydrolase,

간질환 환자에서 α- D- M a n n os ida s e와 β- D- Ma n n os ida s e의 활성도

계명대학교 의과대학 내과학교실, 생화학교실, 의과학연구소*

박원대・황재석・허정욱・안성훈・박승국・곽춘식*

Ac t i v i t i e s o f α-D -Ma n n o s i d a s e a n d β-D -Ma n n o s i d a s e i n P a t i e n t s w i t h Li v e r D i s e a s e s

Wo n D a e P a rk , M.D., J ae S e o k Hw an g , M.D., J u n g Wo o k H u r, M.D., S u n g H o o n Ah n , M.D., S o o n g Ko o k P a r k , M.D. a n d Ch u n S i k Kw a k , M.D.*

Departments of Internal Medicine and Biochemistry*, Institute for Medical Science, Keimyung University College of Medicine, Taegu, Korea

Background/Aims: We studied the activities of α- and β-D-mannosidase to evaluate their diagnostic

The activities of α-D-mannosidase isozymes (neutral and intermediate α-D-mannosidase) were signif icantly high in patients with icteric acute hepatitis (IAH)(48.4±25.4, 17.6±12.9, 12.2±6.2), anicteric acute hepatitis (AAH)(29.9±16.0, 11.9±5.3, 10.2±3.1), cholestatic hepatitis (ChH) (118.3±20.6, 50.3±12.2, 37.0±5.5), icteric liver cirrhosis (ILC)(36.6±13.5, 12.0±7.8, 9.6±4.3), ILC with hepa tocellular carcinoma (HCC)(39.0±16.5, 15.1±9.4, 11.1±5.8). The activity of β-D- mannosidase was also significantly high in patients with IAH (212±36), icteric chronic hepatitis (ICH)(193±25), ACH (196±25), ChH (252±38), ILC (188±21), ILC with HCC (217±55), and ALC with HCC (203±

34). Conclusions: The activities of α- and β- D-mannosidase were significantly increased in liver diseases with jaundice, which was related to the increased permeability of the liver cell membrane and the leakage of the enzymes into the blood in large quantities. Serial measurement of these enzymes will be helpful to diagnose liver diseases and to understand the clinical conditions of the patients. (Kor J Gastroenterol 1999;33:211 - 221)

Key Words: Liver disease, α- & β-D-Mannosidase

212 대한소화기학회지 : 제 33 권 제 2 호 1999

EC 3.2.1.24)는 oligosaccharide를 가수분해하여 oli- gosaccharide의 말단에 결합되어 있는 α-D-monnose 를 유리시키는 효소로서1-3 포유동물 간의 cytopla- sam,4,5 lysosome,5 endoplasmic reticulum6 및 Golgi체 2,7에 다량 분포되어 있으며, lysosome에 존재하는 α -D-mannosidase, Golgi체에 존재하는 α-D-mannosi- dase 및 cytoplasm과 endoplasmic reticulum에 존재 하는 α-D-mannosidase는 각각 최적 pH가 4.0-4.6,5,8 5.5-5.82,9 및 6.0-6.54로서 서로 다른 isozyme으로 알 려져 있다. 이 중 최적 pH가 4.0-4.6인 isozyme은 acid α-D-mannosidase, 최적 pH가 5.5-5.8인 isozyme 은 intermediate α-D-mannosidase, 최적 pH가 6.0-6.5 인 isozyme은 neutral α-D-mannosidase라하며9,10 이 들은 혈중에도 출현하는 비기능성 효소 중의 한 가 지이다.

β-D-mannosidase (β-D-mannoside monohydrolase, EC 3.2.1.25)는 당단백질의 당 부분의 말단에 결합되 어 있는 β-D-mannose를 가수분해하여 유리시키는 효소로서1,11 주로 포유동물간의 lysosome에 다량 분 포되어 있으며,11,12 이 효소도 혈중에 유리되는 비기 능성 효소의 한 가지13,14로 알려져 있다.

동물 실험에서 담도를 폐쇄하여 간 손상을 일으 키면 혈청에서 이들 효소들의 활성도가 증가된다15

고 한다.

이와 같이 이들 α-D-mannosidase는 포유동물의 간에 풍부하고 또한 혈중으로 유리되며, 담즙울체로 간 손상이 있을 때는 혈청에서 그 활성도가 증가되 는 등 각종 간질환으로 간 손상이 일어날 때 이들 효 소의 혈중 활성도에 변화가 있다. 그러나 과거 각종 간질환에서 혈청 α-D-mannosidase들의 활성도 변동 을 관찰한 보고들16-19을 보면, 그 변동 양상이 다양 하고 진단적 의의와 활성도 변동의 기전이 분명치 않으며 간질환에서 β-D-mannosidase 활성도의 변동 을 관찰한 보고는 찾아볼 수 없었다. 따라서 각종 간 질환에서 혈청 α-D-mannosidase isozyme들과 β-D- mannosidase의 활성도 변동을 자세히 파악해 봄으로 써 간 손상과 이들 효소 활성도 변동과의 관계에 대 한 새로운 견해를 얻고, 또한 각종 간질환에서 기존 에 이용하는 생화학적 간기능 검사치와 이들 효소의 활성도간의 상관 관계를 봄으로써 그 진단적 의의를 찾아보고자 한다.

대상 및 방법

1. 대 상

건강 대조군 30예, 간질환군으로는 급성 간염 18

Table 1. Demography of Controls and Patients with Liver Diseases

Diagnosis Number of cases (Male/Female) Age (years)(Mean±SD) Healthy controls

Acute hepatitis Icteric Anicteric Chronic hepatitis

Icteric Anicteric

Cholestatic hepatitis Liver cirrhosis

Icteric Anicteric

Liver cirrhosis with HCC Icteric

Anicteric

30 (21/ 9) 18 ( 9/ 9) 10 ( 4/ 6) 8 ( 5/ 3) 40 (34/ 6) 9 ( 7/ 2) 31 (27/ 4) 5 ( 4/ 1) 65 (52/13) 31 (26/ 5) 34 (26/ 8) 23 (21/ 2) 16 (16/ 0) 7 ( 5/ 2)

37.9±19.0 39.3±10.8 38.9±11.8 39.9± 5.3 35.0±11.9 44.0± 8.5 33.4±11.6 43.8±17.5 49.9±12.0 49.6±10.3 50.2±13.5 53.2±10.6 55.3± 9.6 48.4±11.9 HCC, hepatocellular carcinoma.

박원대 외 5인. 간질환 환자에서 α-D-Mannosidase와 β-D-Mannosidase의 활성도 213

예, 만성 간염 40예, 담즙울체성 간염 5예, 간경변증 65예, 간암을 합병한 간경변증 23예를 대상으로 하 였다. 각 군의 성별 분포와 평균 연령은 각각 건강 대조군이 남자 21예, 여자 9예, 평균 37.9세, 급성 간 염군이 남자 9예, 여자 9예, 평균 39.3세, 만성 간염 군이 남자 34예, 여자 6예, 평균 35세, 담즙울체성 간염군이 남자 4예, 여자 1예, 평균 43.8세, 간경변증 군이 남자 52예, 여자 13예, 평균 49.9세, 간암을 합 병한 간경변증군이 남자 21예, 여자 2예, 평균 53.2 세였다(Table 1).

건강 대조군은 건강 진단을 받은 사람들 중 임상 각과의 진찰 소견과 각종 검사 소견으로부터 건강을 의심할 만한 소견이 없는 예들이었다.

간질환의 진단은 임상 소견, 생화학적 간기능 검 사, 면역학적 검사, X-선 검사, 간초음파 검사, 간주 사 및 병리조직학적 검사로 하였다.

2. 방 법

1) 채혈 및 혈청 분리

건강 대조군과 간질환 환자의 채혈은 건강 판단 또는 간질환이 확진된 다음날 아침에 정맥으로부터 혈액 5 ml를 채취하였다. 혈청은 채혈한 혈액을 채 혈 후 30분간 방치한 후 원심분리하여 얻었으며 -70

℃의 냉동고에 보관하면서 실험에 사용하였다. 이때 혈청의 평균 보관 기간은 약 60일이었다.

2) 시 약

4-Nitrophenyl α-D-mannopyranoside, 4-nitrophenyl β-D-mannopyranoside, 4-nitrophenol, sodium caco- dylate trihydrate, bovine serum albumin, glycine, cobalt chloride, α-D-mannosidase (from Turbo Cor- nuitus; M0893) 및 β-D-mannosidase (from Snail;

M9400) 등은 Sigma사의 제품을 사용하였고 EPX용 bilirubin 측정 시약은 Abbott사의 제품을, Monarch 용 aspartate transaminase (AST), alanine transa- minase (ALT) 및 alkaline phosphatase (ALP)측정 시 약은 아산제약주식회사의 제품을 사용하였으며 그 외 시약들은 시판하는 특급 또는 일급품을 사용하였 다.

3) 생화학적 간기능 검사

혈청 총 bilirubin 농도의 측정은 Abbott사의 EPX 를 사용하여 측정하였으며 농도는 mg/100 μl로 나 타내었다.

혈청 ALP, AST 및 ALT 활성도의 측정은 Instru mentation Laboratory사의 Monarch를 사용하여 측정 하였으며 단위는 IU/liter로 나타내었다.

4) α- D- 및 β- D- Ma nn os idas e의 활성도 측정 혈청 acid α-D-mannosidase 활성도 측정은 4- nitrophenyl α-D-mannopyranoside를 기질로 사용하 여 pH 4.5 (0.5 M acetate buffer; pH 4.5), 37℃ 조건 에서 10분간 반응하는 동안에 생성된 4-nitrophenol 을 400 nM 파장에서 비색 정량하는 Opheim과 Touster법5에 의하였다.

혈청 neutral α-D-mannosidase 활성도 측정은 4- nitrophenyl α-D-mannopyranoside를 기질로 사용하 여 pH 6.2 (0.5 M cacodylate buffer; pH 6.2), 37℃

조건에서 20분간 반응하는 동안에 생성된 4-nitro- phenol을 400 nM 파장에서 비색 정량하는 Shoup와 Touster법4에 의하였으며 혈청 intermediate α-D- mannosidase 활성도 측정도 역시 4-nitrophenyl α-D- mannopyranoside를 기질로 사용하여 pH 5.5 (0.5 M acetate buffer; pH 5.5), 37℃ 조건에서 30분간 반응 하는 동안에 생성된 4-nitrophenol을 비색 정량하는 Tulsiani 등7의 법에 의하였다. 이들 효소의 활성도의 단위는 1분간에 1 μl의 혈청이 반응하여 생성한 4-nitrophenol을 nmol로 나타내었다.

혈청 β-D-mannosidase 활성도 측정은 4-nitro- phenyl β-D-mannopyranoside를 기질로 사용하여 pH 3.5 (0.25 M acetate buffer; pH 3.5), 37℃ 조건에서 1시간 반응시키는 동안에 생성된 4-nitrophenol을 비 색 정량하는 Bartholomew와 Perry법20에 의하였으며 이 효소 활성도의 단위는 1분간에 1 μl의 혈청이 반 응하여 생성한 4-nitrophenel을 nmol로 나타내었다.

5) 통계 분석

측정한 생화학적 간기능 검사치와 α-D- 및 β-D- mannosidase 활성도는 Student t-test와 Pearson cor-

214 The Korean Journal of Gastroenterology : Vol. 33, No. 2, 1999

relation 기법을 이용하여 분석하였다. 모든 측정치는 산술평균±표준편차로 표시하였으며, 유의수준은 0.05 이하로 하였다.

결 과

1. 생화학적 간기능 검사치( T a ble 2) 건강 대조군의 혈청 총 bilirubin 농도는 0.6±0.2, 혈청 ALP치는 85.3±21.5, 혈청 AST치는 27.1±6.3 이었고, 혈청 ALT치는 30.7±10.1이었다.

황달을 동반한 급성 간염군, 만성 간염군, 간경변 증군, 간암을 합병한 간경변증군 및 담즙울체성 간 염군에서 혈청 총 bilirubin 농도는 각각 8.3±6.2, 9.8

±8.9, 5.1±2.6, 7.3±6.6 및 27.0±13.8로서 담즙울 체성 간염군에서 그 농도가 가장 높았다. 황달을 동 반한 만성 간염군, 간경변증군, 간암을 합병한 간경 변증군 및 답즙울체성 간염군에서 혈청 ALP치는 각 각 190.6±66.3, 176.2±99.3, 251.9±131.5 및 350.4

±114.4로서 모두 건강 대조군보다 높은 수치를 나 타내었으며 담즙울체성 간염군에서 그 활성도가 가 장 높았다. 모든 간질환군에서 혈청 AST 및 ALT치

는 다같이 건강 대조군보다 현저히 높았으며 그중 가장 현저한 증가를 나타낸 간질환군은 황달을 동반 한 급성 간염군이었고 경한 증가를 나타낸 군은 비 황달성 간경변증군 및 간암을 합병한 간경변증군이 었다.

2. 건강 대조군 및 간질환 환자의 혈청 α- D- mannos ida s e is ozyme의 활성도(T able 3) 1) 간 염

건강 대조군에서 혈청 acid, neutral 및 interme- diate α-D-mannosidase 활성도는 각각 15.2±6.1 nmol 4-nitrophenol ml-1min-1(이하 단위는 생략함), 6.7±4.0 및 5.4±2.7이었다. 혈청 acid α-D-mannosi- dase 활성도는 황달을 동반한 급성 간염군이 48.4±

25.4로 건강 대조군에 비해 약 3.2배의 유의한 증가 를 나타내었으며(p<0.01), 비황달성 급성 간염군은 29.9±16.0으로 건강 대조군에 비해 약 2배의 유의 한 증가를 나타내었다(p<0.05). 황달을 동반한 만성 간염군은 53.3±29.8로 건강 대조군에 비해 약 3.5배 의 유의한 증가를 나타내었으며(p<0.01), 비황달성 만성 간염군은 20.2±8.5로 건강 대조군에 비해 약

Table 2. Biochemical Liver Profiles in Controls and Patients with Liver Diseases

Diagnosis Bilirubin (mg/dL) ALP (IU/L) AST (IU/L) ALT (IU/L) Healthy controls (n=30)

Acute hepatitis (n=18) Icteric (n=10) Anicteric (n=8) Chronic hepatitis (n=40)

Icteric (n=9) Anicteric (n=31) Cholestatic hepatitis (n=5) Liver cirrhosis (n=65)

Icteric (n=31) Anicteric (n=34) Liver cirrhosis

with HCC (n=23) Icteric (n=16) Anicteric (n=7)

0.6±0.2 5.0±5.8 8.3±6.2 1.0±0.1 3.0±5.5 9.8±8.9 1.0±0.2 27.0±13.8

2.9±2.8 5.1±2.6 0.9±0.3 5.3±6.2 7.3±6.6 1.0±0.2

85.3±21.5 117.3±30.8 122.3±33.8 111.1±27.4 122.2±62.4 190.6±66.3 102.4±45.7 350.4±114.4 144.8±85.6 176.2±99.3 116.2±58.8 230.0±118.1 251.9±131.5 180.1±60.7

27.1±6.3 412.5±351.4 452.8±401.3 362.1±296.0 147.2±239.0 327.6±468.7 94.9±55.4 130.0±107.7

92.8±96.7 133.6±123.9

55.7±34.7 237.5±268.6 307.8±297.0 76.7±27.5

30.7±10.1 767.6±497.4 821.7±521.3 700.0±492.0 292.1±408.0 639.9±726.9 191.1±169.4 183.0±97.0

84.9±106.8 118.0±139.7 54.8±49.2 111.7±119.5 131.0±138.9 67.4±28.9 All values are expressed as mean±SD; Normal references: bilirubin, total <1.0 mg/dL; ALP, 40-170 IU/L AST, 0-45 IU/L; ALT, 0-45 IU/L; HCC, hepatocellular carcinoma.

Park et al. Activities of α-D-Mannosidase and β-D-Mannosidase in Patients with Liver Diseases 215

1.3배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.05). 담즙울 체성 간염군은 118.3±20.6으로 건강 대조군에 비해 약 7.8배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.001).

혈청 neutral α-D-mannosidase 활성도도 비황달성 만성 간염군을 제외한 간염군들에서 유의한 증가를 나타내었다. 즉 황달을 동반한 급성 간염군은 17.6±

12.9로 건강 대조군에 비해 약 2.6배의 유의한 증가 를 나타내었으며(p<0.05), 비황달성 급성 간염군은 11.9±5.3으로 건강 대조군에 비해 약 1.8배의 유의 한 증가를 나타내었다(p<0.01). 황달을 동반한 만성 간염군은 25.1±14.1로 건강 대조군에 비해 약 3.8배 의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.01). 담즙울체성 간염군은 50.3±12.2로 건강 대조군에 비해 약 7.5배 의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.01).

또한 혈청 intermediate α-D-mannosidase 활성도 는 비황달성 만성 간염군을 제외한 간염군들에서 유 의한 증가를 나타내었다. 즉 황달을 동반한 급성 간 염군은 12.2±6.2로 건강 대조군에 비해 약 2.3배의 유의한 증가를 나타내었으며(p<0.01), 비황달성 급 성 간염군은 10.2±3.1로 건강 대조군에 비해 약 1.9 배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.001). 황달을 동

반한 만성 간염군은 18.1±9.5로 건강 대조군에 비 해 약 3.4배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.01).

담즙울체성 간염군은 37.0±5.5로 건강 대조군에 비 해 약 6.9배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.001).

2) 간경변증

혈청 acid α-D-mannosidase 활성도는 황달을 동 반한 간경변증군이 36.6±13.5로 건강 대조군에 비 해 약 2.4배의 유의한 증가를 나타내었으며(p<0.001), 비황달성 간경변증군은 22.0±12.9로 건강 대조군에 비해 약 1.5배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.01).

혈청 neutral α-D-mannosidase 활성도는 황달을 동반한 간경변증군이 12.0±7.8로 건강 대조군에 비 해 약 1.8배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.001).

그러나 비황달성 간경변증군은 건강 대조군과 별 차 이가 없었다.

혈청 intermediate α-D-mannosidase 활성도는 황 달을 동반한 간경변증군이 9.6±4.3으로 건강 대조 군에 비해 약 1.8배의 유의한 증가를 나타내었으며 (p<0.001). 그러나 비황달성 간경변증군은 건강 대조 군과 별 차이가 없었다.

Table 3. Activities of Various Serum α-D-Mannosidases in Controls and Patients with Liver Diseases

Diagnosis Acid

α-D-mannosidase

Neutral α-D-mannosidase

Intermediate α-D-mannosidase Healthy controls (n=30)

Acute hepatitis (n=18) Icteric (n=10) Anicteric (n=8) Chronic hepatitis (n=40)

Icteric (n=9) Anicteric (n=31) Cholestatic hepatitis (n=5) Liver cirrhosis (n=65)

Icteric (n=31) Anicteric (n=34)

Liver cirrhosis with HCC (n=23) Icteric (n=16)

Anicteric (n=7)

15.2±6.1 40.2±23.1 48.4±25.4†

29.9±16.0*

27.5±20.9 53.3±29.8†

20.0±8.5*

118.3±20.6 29.0±15.0 36.6±13.5 22.0±12.9†

32.8±18.3 39.0±16.5 18.8±14.8

6.7±4.0 15.1±10.4†

17.6±12.9*

11.9±5.3†

11.9±10.6†

25.1±14.1†

8.0±4.9 50.3±12.2†

9.5±6.5 12.0±7.8 7.2±4.0 12.2±9.1*

15.1±9.4 5.6±3.2

5.4±2.7 11.3±5.1 12.1±6.2†

10.2±3.1 9.1±7.2†

18.1±9.5†

6.5±3.6 37.0±5.5

8.1±4.3†

9.6±4.3 6.7±3.9 9.0±5.9*

11.1±5.8†

4.0±1.7 All values are expressed as mean±SD, nmol 4-nitrophenol/ml・min; Significant differences from healthy control(*, p<0.05; †, p<0.01; , p<0.001); HCC, hepatocellular carcinoma.

216 대한소화기학회지 : 제 33 권 제 2 호 1999

3) 간암을 합병한 간경변증군

혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D-mannosi- dase 활성도는 황달을 동반한 군이 각각 39.0±16.5, 15.1±9.4 및 11.1±5.8로서 건강 대조군에 비해 각 각 약 2.6배, 약 2.3배 및 약 2.1배의 유의한 증가를 나타내었다(p<0.001, p<0.01 및 p<0.01). 그러나 비 황달성군은 건강 대조군과 별 차이가 없었다.

3. 건강 대조군 및 간질환 환자의 혈청 β- D- m a n n os ida s e 의 활성도(T a b le 4) 혈청 β-D-mannosidase 활성도는 만성 간염군과 간암을 합병한 간경변증군에서 황달을 동반한 군이 각각 193±25 및 217±55로서 건강 대조군에 비해 각각 약 1.1배 및 약 1.3배의 증가를 나타내었으며 (각각 p<0.05, p<0.01), 비황달성군들은 각각 196±

25 및 203±34로서 건강 대조군에 비해 약 1.1배 및 약 1.2배의 증가를 나타내었다(각각 p<0.001, p<

Table 4. Activities of Serum β-D-Mannosidase in Controls and Patients with Liver Diseases

Diagnosis Lysosomal β-D-mannosidase Healthy controls (n=30)

Acute hepatitis (n=18) Icteric (n=10) Anicteric (n=8)

Chronic hepatitis (n=40) Icteric (n=9)

Anicteric (n=31)

Cholestatic hepatitis (n=5) Liver cirrhosis (n=65) Icteric (n=31) Anicteric (n=34)

Liver cirrhosis with HCC (n=23)

Icteric (n=16) Anicteric (n=7)

174±22 203±36 212±36 192±23 195±25 193±25*

196±25 252±38 187±24*

188±21*

186±27 213±49†

217±55†

203±34†

All values are expressed as mean±SD, nmol 4- nitrophenol/ml・min.; Significant differences from healthy control (*, p<0.05; †, p<0.01; , p<0.001).

박원대 외 5인. 간질환 환자에서 α-D-Mannosidase와 β-D-Mannosidase의 활성도 217

0.01). 이 효소의 활성도는 급성 간염군, 담즙울체성 간염군 및 간경변증군에서 황달을 동반한 군이 각각 212±36, 252±38 및 188±21로서 건강 대조군에 비해 각각 약 1.2배, 약 1.5배 및 약 1.1배의 증가를 나타내었다(각각 p<0.001, p<0.001, p<0.05). 그러나 이들 간질환군에서 비황달성군들은 건강 대조군과 별 차이가 없었다.

4. 각종 간질환에서 혈청 α- D- mannos idas e is ozy m e의 활성도와 생화학적 간기능 검사치와의 상관 관계(T ab le 5)

1) 급성 간염

혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D-manno- sidase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도간에서만 유 의한 상관 관계를 나타내었으며 그 상관계수(r)는 각 각 r=0.73 (p<0.001), r=0.83 (p<0.001) 및 r=0.57 (p<0.05)이었다.

2) 만성 간염

혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D-manno- sidase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도, 혈청 ALP, 혈청 ALT 및 혈청 AST치간에 모두 상관 관계가 나 타났다.

즉 혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D- manno sidase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도와의 상관계 수는 각각 r=0.79 (p<0.001), r=0.73 (p<0.001) 및 r=0.71 (p<0.001)이었고 혈청 ALP치와의 상관계수 는 각각 r=0.57 (p<0.001), r=0.59 (p<0.001) 및 r=

0.58 (p<0.001)이였으며 혈청 ALT 치와의 상관계수 는 각각 r=0.57 (p<0.001), r=0.45 (p<0.01) 및 r=0.49 (p<0.01)이었다. 그리고 혈청 AST치와의 상관계수 는 각각 r=0.58 (p<0.001), r=0.50 (p<0.01) 및 r=0.51 (p<0.001)이었다.

3) 담즙울체성 간염

혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D-mannosi- dase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도, 혈청 ALP, 혈 청 ALT 및 혈청 AST치간에는 모두 유의한 상관 관 계가 없었다.

4) 간경변증

혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D-mannosi- dase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도, 혈청 ALP, 혈 청 ALT치 간에는 유의한 상관 관계가 있었으며, 혈 청 AST치 간에 대해서는 neutral 및 intermediate α -D-mannosidase 활성도만 유의한 상관 관계를 나타 내었다. 즉 혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D- mannosidase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도와의 상 관계수는 각각 r=0.47 (p<0.001), r=0.57 (p<0.001) 및 r=0.40 (p<0.001)이었고, 혈청 ALP 치와의 상관 계수는 각각 r=0.36 (p<0.01), r=0.37 (p<0.01), r=0.40 (p<0.001) 및 r=0.25 (p<0.05)였다. 그리고 neutral 및 intermediate α-D-mannosidase 활성도와 혈청 AST 치와의 상관계수는 각각 r=0.30 (p<0.05) 및 r=0.25 (p<0.05)였다.

Table 6. Correlation Coefficients between Various Serum β-D-Mannosidases Activities and Biochemical Liver Profiles in Patients with Liver Diseases

Profiles AH CH ChH LC HCC

Total bilirubin (mg/dL) ALP (IU/L)

AST (IU/L) ALT (IU/L)

0.43 0.20 0.03 0.02

-0.02 -0.07 -0.04 0.05

-0.88*

-0.26 -0.60 -0.60

0.007 0.21 0.25*

0.07

-0.03 0.25 0.28 0.08

*, p<0.05.; AH, acute hepatitis; CH, chronic hepatitis; ChH, cholestatic hepatitis; LC, liver cirrhosis; HCC liver cirrhosis with hepatocellular carcinoma; ALP, alkaline phosphatase; AST, aspartate transaminase; ALT alanine transaminase.

218 The Korean Journal of Gastroenterology : Vol. 33, No. 2, 1999

5) 간암을 합병한 간경변증

혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D-manno- sidase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도간에서만 유 의한 상관 관계를 나타내었다. 즉 혈청 총 bilirubin 농도와의 상관계수는 각각 r=0.60 (p<0.01), r=0.56 (p<0.01) 및 r=0.54 (p<0.01)였다.

5. 각종 간질환에서의 혈청 β- D- m a n n os i- da s e의 활성도와 생화학적 간기능 검사치 와의 상관 관계(T ab le 6)

담즙울체성 간염군에서 혈청 β-D-mannosidase 활 성도와 혈청 총 bilirubin 농도간에만, 간경변증군에 서는 혈청 AST치 간에서만 유의한 상관 관계를 나 타내었다. 즉 담즙울체성 간염군에서 혈청 β-D-man- nosidase 활성도와 혈청 총 bilirubin 농도와의 상관 계수는 r=-0.88 (p<0.05)로 역상관 관계를 나타내었 으며, 혈청 AST치와의 상관계수는 r=0.25 (p<0.05) 였다.

고 찰

간과 혈청에 존재하는 α-D-mannosidase는 물리화 학적 및 면역학적으로 성상이 다른 3종의 isozyme 즉 acid, neutral 및 intermediate α-D-mannosidase가 있다는 사실이 알려져 있으며4,7-10,21 간의 lysosome 에는 acid α-D-mannosidase가 편재되어 있고,5,8 Golgi체에는 intermediate α-D-mannosidase7,9가 그리 고 cytoplasm과 endoplasmic reticulum에는 neutral α-D-mannosidase가 편재되어 있다.4 특히 간의 endoplasmic reticulum과 Golgi체에 존재하는 α-D- mannosidase들은 glycoprotein에 결합되어 있는 asparagine linked oligosaccharide의 생합성 과정에서 수정에 관여하는 것으로 알려져 있다.2,3 또한 β-D- mannosidase도 간과 혈청에 존재하며 간에서는 lysosome에 편재되어 있다.11-14 이러한 α- 및 β -D-mannosidase들은 간에 풍부하며10,12,19 혈중으로 유출되는 효소9,13,14로 알려져 있다.

이들 mannosidase는 간에 다량 존재하고 또한 혈 중으로 유출되는 효소인 만큼, 간질환으로 간 손상 이 있을 때는 혈중에서 이들 효소 활성도의 변동이 기대된다. 그러나 간질환에서 이들 효소의 활성도 변동과 그 임상적 의의를 알아본 연구들은 적다. 현 재까지 발표된 이에 관한 문헌상의 지견을 보면 급 성 간염 환자 32예, 아급성 전격성 간염 환자 4예, 만성 활동성 간염 환자 27예, 간경변증 환자 22예 및 간암 환자 9예에서 혈청 총 α-D- mannosidase 활성 도가 유의하게 증가되었다고 하였다.18 9예의 알코올 성 간경변증 환자의 혈청에서 acid 및 intermediate α-D-mannosidase 활성도가 유의하게 증가되었다고 하는 보고17도 있으나 다른 보고16에서는 10예의 간 경변증 환자의 혈청에서 acid α-D-mannosidase 활성 도는 별 변동을 나타내지 않았다고 하였다. 또한 간 암 환자에서 혈청 총 α-D-mannosidase의 활성도가 관찰한 환자의 18.64%에서만 증가되었다고 하였 다.19 한편 간질환시 혈청 β-D-mannosidase 활성도 의 변동에 대한 보고는 아직까지 찾아볼 수 없었으 며 단지 α1-antitrypsin 결핍증에 의한 간경변증과 알 코올성 간경변증 환자의 간 균질액에서는 β-D- mannosidase의 활성도가 별 변동을 나타내지 않았다 는 보고22뿐이었고 간질환 환자들의 혈청에서 α -D-mannosidase 활성도가 왜 변동되었는지에 대한 명백한 추론은 없었다.

이 연구에서 각종 간질환군에서 혈청 α-D-man- nosidase isozyme인 acid, neutral 및 intermediate α -D-mannosidase 활성도와 혈청 β-D-mannosidase 활 성도는 황달을 동반한 급성 간염군, 만성 간염군, 담 즙울체성 간염군, 간경변증군 및 간암을 합병한 간 경변증군에서 모두 건강 대조군의 그 활성도보다 유 의한 증가를 나타내었으며, 그 증가가 가장 현저한 간질환군은 담즙울체성 간염군이었다. 또한 비황달 성 급성 간염군에서도 혈청 acid, neutral 및 interme diate α-D-mannosidase 활성도가 유의하게 증가되었 고, 비황달성 만성 간염군과 간경변증군에서는 혈청 acid α-D-mannosidase 활성도만 유의하게 증가되었 다. 그러나 그 증가의 정도는 황달을 동반한 간질환 군들보다 덜 현저하였다. 그리고 비황달성 만성 간 염군과 간암을 합병한 간경변증군에서는 혈청 β

Park et al. Activities of α-D-Mannosidase and β-D-Mannosidase in Patients with Liver Diseases 219

-D-mannosidase 활성도만 유의하게 증가되었다.

이 연구 성적에서 간질환군들에서 혈청 α-D-man- nosidase isozyme들의 활성도 변동은 Zheng과 Ren18 이 관찰한 혈청 총 α-D-mannosidase 활성도의 변동 과 비슷하였다. 그러나 간경변증군의 혈청 acid α -D-mannosidase 활성도는 이 연구에서는 증가하였 으나 Reglero 등16의 보고에서는 별 변동이 없었다.

이같이 간경변증군에서 α-D-mannosidase 활성도의 변동에 차이가 있는 것은 보고자에 따라 검사 시기 에 따른 간질환의 중증도 즉 간세포의 상해 정도의 차이에 기인한 것이 아닌가 생각되며, 심한 간 손상 을 수반하는 간질환을 앓고 있을 때는 이들 man- nosidase의 혈중 유출이 심해져서 혈중에 그 활성도 가 증가되는 것이 아닌가 생각된다.

급성 간염, 만성 간염, 담즙울체성 간염, 간경변증 및 간암을 합병한 간경변증 등은 간세포의 변성과 괴사가 수반되는 질병이므로 이들 질환시에는 간의 세포막과 소기관막의 투과성은 항진될 것이며 이로 인해 각종 mannosidase가 혈중으로 다량 유출된 것 이라 볼 수 있다. 그러나 간암에서의 이들 효소의 활 성도 증가는 분명하게 추론하기 어렵다.

특히 비황달성 간질환들보다 황달을 동반한 간질 환들에서 혈청 mannosidase들의 활성도가 더욱 현저 히 증가되었는데 이는 간 손상의 중증도와 이들 효 소의 간외 유출 속도간에는 평형 관계가 성립된다는 것을 보여준 결과라 하겠다.

흰쥐의 총담관을 결찰하여 담즙울체증을 일으켰 을 때 혈청에서 α-D-mannosidase isozyme들의 활성 도와 β-D-mannosidase 활성도가 현저히 증가되었다 고 하는 보고15에서 이는 광범위한 간세포 괴사가 원 인이 되어 이들 효소가 혈중으로 다량 유출되어 나 타난 결과라 하였다. 이 연구는 위의 추론을 한층 더 뒷받침하는 자료라 할 수 있겠으며 간에서 이들 효 소의 생성 증가와 배설의 억제도 한 요인으로 생각 할 수 있다.

각종 간질환 진단시 진단적 의의가 큰 간기능 검 사치들과 혈청 α-D-mannosidase isozyme 및 혈청 β -D-mannosidase 활성도간의 상관 관계를 보았을 때 간세포 손상시 세포 외로 유출되어 혈중에 그 활성 도가 증가되는 ALT23의 활성도와 유의한 상관 관계

를 나타낸 것은 만성 간염군과 간경변증군에서 acid, neutral 및 intermediate α-D-mannosidase였다. 또한 간세포 손상시 세포외로 유출되어 혈중에 증가되는 AST23의 활성도와 유의한 상관 관계를 나타낸 것은 만성 간염군에서는 acid, neutral 및 intermediate α -D-mannosidase였고 간경변증군에서는 neutral, in- termediate α-D-mannosidase와 β-D-mannosidase였 다. 이 결과도 간질환시 중증도에 따라 이들 manno sidase가 혈중으로 유출되어 혈중에서 그 활성도가 증가될 것이라는 이 연구의 추론을 뒷받침하는 또 하나의 자료라 볼 수 있다. 그러나 급성 간염, 담즙 울체성 간염 및 간암을 합병한 간경변증에서 α -D-mannosidase isozyme들과 ALT 및 AST간에 상관 관계가 없는 점과 모든 간질환에서 β-D-mannosi- dase와 ALT 및 ALP간에 상관 관계가 없는 점, 혈청 ALP 활성도와 유의한 상관 관계를 나타낸 것으로는 만성 간염군과 간경변증군에서 acid, neutral 및 in- termediate α-D-mannosidase뿐인 점 등을 볼 때 이들 mannosidase 활성도는 간질환을 감별 진단하는 데는 그 특이성이 ALT, AST 및 ALP 보다는 못하다는 것 을 알 수 있다.

또한 혈청 α-D-mannosidase isozyme들과 β-D- mannosidase도 간에서 유래하는 다른 효소들과 마찬 가지로 간에서의 생성 속도와 배설 또는 분해의 속 도에 의해 그 농도가 조절될 것이다. 그러므로 혈청 에서 이들 효소의 활성도 증가는 간 손상으로 그 생 성량과 아울러 혈중 유리량이 증가되거나 또는 체외 로의 배설량 감소에 의할 것이다. 이 연구 결과에서 급성 간염군, 만성 간염군, 간경변증군 및 간암을 합 병한 간경변증군에서 이들 mannosidase의 활성도가 증가되고 혈청 총 bilirubin 농도의 증가와 유의한 상 관 관계가 있는 점과, 단지 5예에 불과한 담즙울체 성 간염군에서 혈청 총 bilirubin 농도와 이들 man- nosidase 활성도가 다른 간질환군에 비해 월등히 높 은 점은, 이들 효소 또는 이들 효소의 분해산물의 배 설 경로가 담도일 가능성을 암시해 주는 결과라 생 각된다. 그러나 이 결과만으로는 위의 추론을 분명 하게 주장하기는 어려우며 앞으로 이 문제는 계속 추구해 보아야 하겠다.

이상 문헌상의 지견과 연구 성적으로 보아 이 연

220 대한소화기학회지 : 제 33 권 제 2 호 1999

구의 의의는, 황달을 동반한 중증 간질환을 앓고 있 을 때는 간에서 α-D-mannosidase isozyme과 β-D- mannosidase가 혈중으로 다량 유출되어 혈청에서 이 들 효소의 활성도가 증가된다는 것이고, 아울러 혈 청에서 이들 효소의 활성도 측정은 간질환의 진단과 간질환 환자의 임상 상태를 판단하는 데 기여할 수 있을 것이며, 기존의 생화학적 간기능 검사법의 결 점을 다소 보완해 주리라는 데에 있다.

요 약

목적: 각종 간질환 환자에서 혈청 α-D-mannosi- dase isozyme들과 β-D-mannosidase 활성도를 측정 하여 그 변동을 알아보는 한편, 혈청 총 bilirubin 농 도, ALP, AST 및 ALT의 활성도도 함께 측정한 후 이들 활성도와 α- 및 β-D-mannosidase들의 활성도 변동을 상호 비교하여, 간질환에서 이들 효소들의 임상적 의의를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법:

건강 대조군 30예, 급성 간염 18예, 만성 간염 40예, 담즙울체성 간염 5예, 간경변증 65예 및 간암을 합 병한 간경변증 23예를 대상으로 하여 α- 및 β-D- mannosidase를 비색정량법으로 측정하였고 통계 분 석은 Student t-test와 Pearson correlation 기법을 이 용하였다. 결과: 황달을 동반한 급성 간염군, 만성 간염군, 담즙울체성 간염군, 간병변증군 및 간암을 동반한 간경변증군에서 혈청 acid, neutral 및 inter- mediate α-D-mannosidase 및 β-D-mannosidase 활성 도는 각각 평균 48.4, 17.6, 12.2 및 212, 53.3, 25.1 18.1 및 193, 118.3, 50.3, 37.0 및 212, 36.6, 12.0, 9.6 및 188 그리고 39.0, 15.1, 11.1 및 217로 정상 대조 군과 비황달성 질환군에 비해 현저한 증가를 보였으 며, 특히 담즙울체성 간염군에서 그 증가가 가장 현 저하였다. 혈청 acid, neutral 및 intermediate α-D- mannosidase 활성도는 급성 간염군, 만성 간염군, 간 경변증군 및 간암을 동반한 간경변증군에서 혈청 총 bilirubin치와 유의한 상관 관계가 있었다. 특히 만성 간염군에서 혈청 총 bilirubin, ALP, AST 및 ALT치 모두와 유의한 상관 관계를 나타내었고 간경변증군 에서는 acid α-D-mannosidase와 AST치간을 제외하 고는 모두 유의한 상관 관계를 나타내었다. 혈청 β

-D-mannosidase 활성도와 간기능 검사간에는 담즙 울체성 간염군에서 총 bilirubin치와 간경변증군에서 AST치와 유의한 상관 관계를 보였다. 결론: 이상의 성적으로 보아 이 연구의 의의는 황달을 동반한 중 증 간질환을 앓고 있을 때 간에서 α-D- mannosidase isozyme들과 β-D-mannosidase가 혈중으로 다량 유 출되어 혈청에서 이들 효소의 활성도가 증가된다는 것이며 아울러 혈청에서 이들 효소의 활성도 측정은 간질환의 진단과 간질환 환자의 임상 상태를 판단하 는데 기여할 수 있을 것이라는 데에 있다.

색인단어: 각종 간질환, α- and β-D-mannosidase

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